一种在线口语发音质量评价方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及语音识别和评价技术领域，尤其涉及一种在线口语发音质量评价方法 和系统。
【背景技术】
[0002] 信号处理技术在语言学习中的应用是信息技术与语言学习整合的一个重要内容， 其目标是将最新的语音技术与当前的教学和学习方法结合，建立计算机辅助语言学习系 统，而口语发音质量评价作为辅助语言学习的重要内容一直备受关注。
[0003] 然而，传统的口语发音质量评价系统，大多局限于传统的语言学习机或个人电脑 上，不方便携带同时受限于有线网络链接，不利于学习者进行随时随地的口语学习。现有的 适用于移动智能手机的口语发音质量评分系统，采用的是离线运行的方式，但是目前主流 的移动智能手机并不能支持大数据量的存储和复杂的语音计算，限制了移动设备上的发音 质量评价算法的复杂度，其评分结果不能真实反映英语口语学习者的发音质量水平。同时， 现有方案将语音评价系统部署在语言学习机、个人电脑和移动设备中，不利于数据更新、存 储和算法改进。进一步地，现有的口语发音质量评价系统，在发音质量评价中综合考量的评 价指标不够全面，大多局限于单独或少量的评价指标，不能对用户的语音发音质量提供科 学、综合和准确的评价，往往只是根据发音给出一个分数，缺乏评价与反馈。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的在于提供了一种在线口语发音质量评价方法和系统，以实现 在线的、方便的、准确的口语发音质量评价。
[0005] 一方面，本发明实施例提供了一种在线口语发音质量评价方法，包括：
[0006] 通过网络接收由移动客户端采集的测试语音；
[0007] 对接收到的测试语音进行预处理；
[0008] 对预处理后的测试语音进行语音特征参数的提取，获得所述测试语音的特征参 数；
[0009] 根据所述测试语音的特征参数和标准语音的特征参数，对所述测试语音进行评 价，获得评价结果；
[0010] 将所述评价结果通过网络反馈给所述移动客户端，并通过所述移动客户端对所述 评价结果进行显示。
[0011] 优选地，所述在线口语发音质量评价方法还包括：
[0012] 将所述评价结果存储到数据库中，并对评价结果进行统计分析，获得统计结果；
[0013] 将统计结果发送给网页管理端，并通过网页管理端对所述统计结果进行展示。
[0014] 优选地，所述在线口语发音质量评价方法还包括：
[0015] 获取标准语音；
[0016] 对所述标准语音进行预处理；
[0017] 对预处理后的标准语音进行语音特征参数的提取，获取所述标准语音的特征参 数。
[0018] 优选地，所述预处理包括预加重、分帧、加窗和端点检测。
[0019] 优选地，所述对预处理后的测试语音进行语音特征参数的提取，获得所述测试语 音的特征参数，包括：
[0020] 对所述测试语音进行离散傅利叶变换，得到所述测试语音的频谱系数，将所述频 谱系数用序列三角滤波器进行滤波，对滤波后的数据进行对数运算，利用离散余弦变换，获 取所述测试语音的MFCC特征参数；
[0021] 对所述测试语音的基频特征、短时能量特征、共振峰特征进行提取，并将所述基频 特征、所述短时能量特征和所述共振峰特征组成所述测试语音的情感特征参数；
[0022] 计算所述测试语音的发音时长，获取所述测试语音的发音时长特征参数；
[0023] 对所述测试语音进行重音单元划分，提取重音的起始帧位置组与结束帧位置组， 获取所述测试语音的重音位置特征参数；
[0024] 对所述测试语音进行语音单元划分，分别计算每个语音单元的时长，获取所述测 试语音的语音单元时长特征参数；
[0025] 通过时域上的自相关函数法提取所述测试语音每一帧数据的音高，获取所述测试 语音的音高特征参数。
[0026] 优选地，所述根据所述测试语音的特征参数和标准语音的特征参数，对所述测试 语音进行评价，获得评价结果，包括：
[0027] 根据所述测试语音的MFCC特征参数，基于分段聚类的概率神经网络集成语音识 别模型，对所述测试语音进行语音识别，获得语音识别结果；并对所述测试语音的MFCC特 征参数和所述标准语音的MFCC特征参数进行相似度计算，获得MFCC相关系数；根据所述语 音识别结果和所述MFCC相关系数，计算出所述测试语音的准确度得分；
[0028] 根据所述测试语音的情感特征参数，基于SVM情感模型，对所述测试语音进行情 感识别，获得情感识别结果；并对所述测试语音的情感特征参数所述标准语音的情感特征 参数进行相似度计算，获得情感相关系数；根据所述情感识别结果和所述情感相关系数，计 算出所述测试语音的情感得分；
[0029] 根据所述标准语音和所述测试语音的发音时长特征参数，获取所述标准语音与所 述测试语音的语速比，并根据所述语速比，计算出所述测试语音的语速得分；
[0030] 根据所述测试语音的重音位置特征参数和所述标准语音的重音位置特征参数，比 对所述测试语音与所述标准语音的重音位置差异，并根据所述重音位置差异，计算出所述 测试语音的重音得分；
[0031] 根据所述测试语音的语音单元时长特征参数和所述标准语音的语音单元时长特 征参数，利用dPVI算法，获取所述测试语音的dPVI参数，并根据所述dPVI参数，计算出所 述测试语音的节奏得分；
[0032] 根据所述测试语音的音高特征参数和所述标准语音的音高特征参数，利用DTW算 法，获取所述标准语音与所述测试语音的音高差异，并根据所述音高差异，计算出所述测试 语音的语调得分。
[0033] 优选地，所述根据所述测试语音的特征参数和标准语音的特征参数，对所述测试 语音进行评价，获得评价结果，还包括：
[0034] 对所述准确度得分、所述情感得分、所述语速得分、所述重音得分、所述节奏得分 和所述语调得分进行加权求和，获得综合得分；并根据所述准确度得分、所述情感得分、所 述语速得分、所述重音得分、所述节奏得分、所述语调得分和所述综合得分，结合各得分与 等级评价的映射关系，获取所述测试语音的准确度等级评价、情感等级评价、语速等级评 价、重音等级评价、节奏等级评价、语调等级评价和综合等级评价；并将所述测试语音的准 确度等级评价、情感等级评价、语速等级评价、重音等级评价、节奏等级评价、语调等级评价 和综合等级评价作为所述测试语音的评价结果。
[0035] 优选地，所述在线口语发音质量评价方法还包括：
[0036] 根据所述评价结果，对用户的口语发音进行指导，获取发音指导意见；
[0037] 将所述发音指导意见通过网络反馈给所述移动客户端，并通过所述移动客户端对 所述发音指导意见进行显示。
[0038] 另一方面，本发明实施例提供了一种在线口语发音质量评价系统，包括通过网络 连接的移动客户端和服务器端；
[0039] 所述移动客户端包括：
[0040] 语音采集单元，用于采集测试语音，并通过网络将所述测试语音发送给所述服务 器端；
[0041] 所述服务器端包括：
[0042] 预处理单元，用于对接收到的测试语音进行预处理；